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Die Erfindung betrifft ein Drahtführungselement zur Verwendung mit einem Stator, eine Statoranordnung mit einem Stator und einem Drahtführungselement, und ein Verfahren zum Herstellen einer Statoranordnung.
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Statoren werden typischerweise in Elektromotoren verwendet. Dabei sorgen sie beispielsweise für eine exakte Führung von Stromleitungen wie beispielsweise Drähten oder Phasen, welche für den gesteuerten Aufbau eines Magnetfelds sorgen. Mittels eines solchen Magnetfelds kann ein Rotor angetrieben werden, welcher typischerweise um eine Achse rotiert.
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In Zuge der geplanten zumindest teilweisen Umstellung von Fahrzeugantrieben auf Elektromotoren werden die Anforderungen an leistungsfähige Elektromotoren und damit auch Statoren weiter ansteigen. Dabei kommt es beispielsweise auf einen besonders zuverlässigen Betrieb, aber auch auf eine einfache Herstellung an. Hierfür sind geeignete Komponenten nötig.
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Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, ein Drahtführungselement für einen Stator, eine Statoranordnung mit einem solchen Drahtführungselement sowie ein zugehöriges Verfahren vorzusehen.
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Dies wird erfindungsgemäß durch ein Drahtführungselement, eine Statoranordnung und ein Verfahren gemäß den jeweiligen Hauptansprüchen erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen können beispielsweise den jeweiligen Unteransprüchen entnommen werden.
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Die Erfindung betrifft ein Drahtführungselement zum Führen von Drähten, welche an einer Stirnfläche eines Stators aus Statornuten hervorstehen. Das Drahtführungselement ist dazu ausgebildet, an der Stirnseite des Stators befestigt zu werden. Das Drahtführungselement weist eine Mehrzahl von Kanälen auf, welche dazu ausgebildet sind, jeweils einen oder mehrere Drähte aufzunehmen.
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Ein solches Drahtführungselement kann in vorteilhafter Weise an einer Stirnfläche eines Stators angebracht werden. Es kann insbesondere dafür sorgen, dass Drähte, welche vom Stator geführt werden und bei Bestromung für die Ausbildung eines Magnetfelds sorgen, unmittelbar außerhalb des Stators sauber geführt werden. Dies erleichtert und beschleunigt die Herstellung und beugt Beschädigungen vor.
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Die Kanäle können insbesondere entlang eines Kreisbogensegments angeordnet sein. Dies ermöglicht die Anpassung an typischerweise kreisförmige Anordnungen von Drähten, welche aus einer Stirnseite eines Stators hervorstehen.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Kanäle bezüglich des Kreisbogensegments radial ausgerichtet sind. Damit können mehrere radial zueinander benachbart angeordnete Drähte in einem jeweiligen Kanal aufgenommen werden.
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Die Kanäle sind gemäß einer Ausführung in nur einer Reihe entlang des Kreisbogensegments angeordnet.
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Gemäß einer Ausführung sind die Kanäle in einer ersten Reihe und einer zweiten Reihe entlang des Kreisbogensegments angeordnet, wobei die Kanäle der ersten Reihe radial außenliegend zu den Kanälen der zweiten Reihe angeordnet sind. Damit können mehrere, beispielsweise zwei Reihen von Drähten in die Kanäle aufgenommen werden.
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Bevorzug sind die Kanäle der ersten Reihe bezüglich des Kreisbogensegments radial fluchtend zu den Kanälen der zweiten Reihe. Dies entspricht einer üblichen Anordnung von Nuten eines Stators.
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Die Kanäle erstrecken sich bevorzugt im montierten Zustand quer zur Stirnseite des Stators. Dies kann insbesondere einen Winkel von 90° bedeuten. Damit können aus der Stirnseite in einem solchen Winkel herausstehende Drähte in bevorzugter Weise aufgenommen werden.
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Das Drahtführungselement weist geschickter Weise eine Anzahl von Ausnehmungen, Durchgangslöchern und/oder Stiften zur Befestigung am Stator auf. Damit kann das Drahtführungselement in vorteilhafter Weise am Stator befestigt werden.
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Das Drahtführungselement kann insbesondere dazu ausgebildet sein, axial bezogen auf eine Statorlängsachse am Stator montiert zu werden. Dies erlaubt eine einfache automatisierte Montage.
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Das Drahtführungselement kann auch dazu ausgebildet sein, radial bezogen auf die Statorlängsachse am Stator montiert zu werden. Auch dies ermöglicht eine einfache automatisierte Montage.
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Gemäß einer Ausführung ist das Drahtführungselement bezogen auf die Statorlängsachse radial in zumindest zwei Abschnitte unterteilt und dazu ausgebildet, dass zumindest ein erster Abschnitt radial von außen und zumindest ein zweiter Abschnitt radial von innen montiert wird. Dies ermöglicht eine zweiteilige Montage des Drahtführungselements, was insbesondere das automatisierte Anbringen erleichtern kann und von beiden radialen Seiten in idealer Weise die Drähte in die Kanäle aufgenommen werden können.
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Geschickter Weise weist das Drahtführungselement zumindest eine Kontaktschiene auf, welche dazu ausgebildet ist, beabstandet vom Stator eine Mehrzahl der in den Kanälen aufgenommenen Drähte miteinander elektrisch zu verbinden. Damit kann das Drahtführungselement nicht nur eine Führungsfunktion, sondern auch eine elektrische Verbindungsfunktion übernehmen. Beispielsweise können Drähte, welche gleiche Phasen eines Elektromotors darstellen, zusammengefasst werden.
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Die Kontaktschiene kann gemäß jeweiliger Ausführungen bezüglich der Statorlängsachse bzw. bezüglich des Kreisbogensegments radial innenliegend zu allen Reihen von Kanälen, radial außenliegend zu allen Reihen von Kanälen, oder radial zwischen der ersten Reihe und der zweiten Reihe von Kanälen angeordnet sein.
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Das Drahtführungselement kann in eine Mehrzahl von einzelnen, insbesondere jeweils im Wesentlichen gleichen Teilen aufgeteilt sein, welche im nicht montierten Zustand voneinander separat sind und im montierten Zustand zusammen die Kanäle ausbilden.
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Es sei verstanden, dass es sich bei der eben beschriebenen Aufteilung in Teile insbesondere um eine Aufteilung in axialer Richtung handelt. Bei der weiter oben beschriebenen Aufteilung in radiale Abschnitte handelt es sich demgegenüber um eine Aufteilung in radialer Richtung. Beide Aufteilungen können auch miteinander kombiniert werden. Sie können auch einzeln angewandt werden.
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Vorzugsweise grenzen die Teile im montierten Zustand an Flächen aneinander, welche parallel zur Stirnfläche des Stators sind. Dies kann in vorteilhafter Weise für eine einfache Montage und eine einfache Herstellung sorgen. Die Flächen sind bevorzugt alle zueinander parallel ausgebildet.
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Die Teile können insbesondere als jeweilige Kunststoffkörper ausgebildet sein oder die Teile können zumindest an den Kanälen aus einem elektrisch isolierenden Material, insbesondere Kunststoff, ausgebildet sein, so dass jeder Kanal entlang einer jeweiligen Oberfläche elektrisch isoliert ist. Dies ermöglicht eine einfache Herstellung und einen vorteilhaften Schutz gegen Kurzschlüsse und andere unterwünschte elektrische Effekte.
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Geschickter Weise ist vorgesehen, dass die Kontaktschiene auf einem der Teile aufliegt oder darin eingelegt ist. Damit kann die Kontaktschiene vorteilhaft von einem oder mehreren der Teile gehalten und/oder fixiert werden.
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Die Kontaktschiene ist bevorzugt zwischen einem der Teile und einem weiteren der Teile eingebettet. Damit kann die Kontaktschiene vorteilhaft gehalten werden.
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Die Kontaktschiene kann auch von einem angrenzenden Teil oder von zwei angrenzenden Teilen fixiert sein. Dies erlaubt eine langfristig hohe Stabilität.
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Es kann vorgesehen sein, dass jedes Teil jeweils eine Mehrzahl von Kontaktschienen aufnimmt. Damit können mehrere entsprechende Verbindungen hergestellt werden.
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Bevorzugt weist ein jeweiliges Teil eine jeweilige Kontaktschienennut zur Aufnahme zumindest einer Kontaktschiene auf. Damit kann die Kontaktschiene in der Kontaktschienennut vorteilhaft fixiert werden. Es kann dabei beispielsweise vorgesehen sein, dass nur diejenigen Teile, welche auch eine Kontaktschiene aufnehmen, eine solche Kontaktschienennut aufweisen. Es können jedoch auch alle Teile eine jeweilige Kontaktschienennut aufweisen.
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Es kann auch vorgesehen sein, dass ein jeweiliges Teil zwei Kontaktschienennuten zur Aufnahme jeweils zumindest einer Kontaktschiene aufweist, wobei die Kontaktschienennuten durch einen Mittelsteg voneinander getrennt sind. Damit können gleich zwei Kontaktschienen pro Teil verwendet werden. Auch mehr als zwei Kontaktschienennuten und entsprechend mehr als zwei Kontaktschienen sind demgemäß möglich.
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Eine jeweilige Kontaktschienennut oder jeweilige Kontaktschienennuten eines Teils können bezüglich der Statorlängsachse radial zwischen der ersten Reihe und der zweiten Reihe von Kanälen angeordnet sein. Damit können Drähte besonders flexibel miteinander verbunden werden.
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Unterschiedliche Kontaktschienen, insbesondere Kontaktschienen welche auf oder in unterschiedlichen Teilen liegen, können vorzugsweise unterschiedliche Drähte miteinander verbinden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist zumindest eine Kontaktschiene mittels einer Anzahl von Anschlussleitungen von außerhalb des Drahtführungselements kontaktierbar. Damit werden weitere Kontaktmöglichkeiten und Varianten bei Anschlüssen eröffnet. Die Drähte können dadurch beispielsweise mit Strom beaufschlagt werden oder es können Messungen, beispielsweise eine Spannungsmessung, vorgenommen werden.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Statoranordnung, welche einen Stator für einen Elektromotor mit einer Mehrzahl von Statornuten und einer Stirnfläche aufweist, wobei auf der Stirnfläche ein erfindungsgemäßes Drahtführungselement montiert ist. Hinsichtlich des Drahtführungselements kann auf alle hierin beschriebenen Ausführungen und Varianten zurückgegriffen werden.
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Die erfindungsgemäße Statoranordnung ermöglicht die Nutzung der weiter oben beschriebenen Vorteile eines Drahtführungselements für einen Stator. Dieser kann insbesondere in einfacher Weise eine Führung für die aus einer Stirnseite herausstehenden Drähte bekommen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführung fluchten die Kanäle des Drahtführungselements mit einer Anzahl der Statornuten. Insbesondere kann es sich dabei um diejenigen Statornuten handeln, aus welchen Drähte herausstehen, welche von dem Drahtführungselement geführt werden. Abwinklungen oder Knicke können damit vorteilhaft vermieden werden.
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Bevorzugt sind in den Statornuten eine Anzahl von Drähten aufgenommen, welche auch in den Kanälen des Drahtführungselements aufgenommen sind. Diese Drähte werden somit vorteilhaft durch das Drahtführungselement außerhalb des Stators stabilisiert.
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Die Drähte sind bevorzugt mittels der Kontaktschiene(n) des Drahtführungselements elektrisch miteinander verbunden.
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Die Statoranordnung weist bevorzugt eine Anzahl von Befestigungsmitteln zur Befestigung des Drahtführungselements an dem Stator auf. Dabei kann es sich beispielsweise um Schrauben, Stifte, Stäbe, Nuten, Löcher, Klebstoff oder Stangen handeln.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Herstellen einer Statoranordnung, insbesondere einer Statoranordnung gemäß der Erfindung, wobei auf alle hierin beschriebenen Ausführungen und Varianten zurückgegriffen werden kann.
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Dabei wird ein Drahtführungselement gemäß der Erfindung an einer Stirnseite eines Stators aufgebracht und in Statornuten des Stators befindliche, an der Stirnseite vorstehende Drähte werden mittels des Drahtführungselements fixiert und/oder elektrisch miteinander verbunden. Hinsichtlich des Drahtführungselements kann dabei auf alle beschriebenen Ausführungen und Varianten zurückgegriffen werden.
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Das Drahtführungselement wird bevorzugt bezüglich der Statorlängsachse axial oder radial aufgebracht. Dies ermöglicht eine besonders einfache Montage.
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Das Drahtführungselement kann durch Zusammenstecken mehrere einzelner Teile aufgebaut werden. Dies erhöht die Flexibilität.
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Ein erstes Teil des Drahtführungselements wird dabei bevorzugt an oder in den Stator gesteckt. Dabei handelt es sich insbesondere um dasjenige Teil, welches am Nächsten zum Stator liegt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführung wird eine Anzahl von Kontaktschienen des Drahtführungselements mit jeweils zumindest zwei Drähten verschweißt, um diese elektrisch miteinander zu verbinden. Insbesondere kann dies mittels Laserschweißen erfolgen.
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Bevorzugt wird das Drahtführungselement innenseitig mit einer Füllmasse vergossen. Dies kann das Drahtführungselement dauerhaft stabilisieren. Es kann dabei insbesondere einen Zustand einnehmen, in welchem es nicht mehr zerstörungsfrei demontierbar oder zerlegbar ist.
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Die Füllmasse kann dabei insbesondere durch ein Eintrittsloch in einem Teil des Drahtführungselements eingebracht werden. Dieses Eintrittsloch kann insbesondere in demjenigen Teil ausgebildet sein, welches am weitesten vom Stator entfernt ist.
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Die Füllmasse kann vorteilhaft durch ein Kontrollloch in einem Teil des Drahtführungselements kontrolliert werden. Damit kann überprüft werden, ob sich die Füllmasse wie gewünscht innerhalb des Drahtführungselements verteilt.
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In diesem Zusammenhang wird insbesondere darauf hingewiesen, dass alle im Bezug auf die Vorrichtung beschriebenen Merkmale und Eigenschaften aber auch Verfahrensweisen sinngemäß auch bezüglich der Formulierung des erfindungsgemäßen Verfahrens übertragbar und im Sinne der Erfindung einsetzbar und als mitoffenbart gelten. Gleiches gilt auch in umgekehrter Richtung, das bedeutet, nur im Bezug auf das Verfahren genannte, bauliche also vorrichtungsgemäße Merkmale können auch im Rahmen der Vorrichtungsansprüche berücksichtigt und beansprucht werden und zählen ebenfalls zur Offenbarung.
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In der Zeichnung ist die Erfindung insbesondere in Ausführungsbeispielen schematisch dargestellt. Es zeigen:
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1: eine Statoranordnung gemäß der Erfindung mit Stator und Drahtführungselement gemäß der Erfindung,
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2: ein Teil des Drahtführungselements gemäß der Erfindung,
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3: zwei Teile des Drahtführungselements gemäß der Erfindung mit Drähten,
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4: ein weiteres Teil des Drahtführungselements gemäß der Erfindung,
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5: ein weiteres Teil des Drahtführungselements gemäß der Erfindung,
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6a, 6b: ein weiteres Teil des Drahtführungselements gemäß der Erfindung,
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7: das Drahtführungselement gemäß der Erfindung während eines Füllens.
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In den Figuren sind gleiche oder einander entsprechende Elemente jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden daher, sofern nicht zweckmäßig, nicht erneut beschrieben. Die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sind sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragbar. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiterhin können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
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1 zeigt eine Statoranordnung 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Statoranordnung 1 weist einen Stator 5 auf.
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Der Stator 5 weist eine Vielzahl von Statornuten 6 auf. In diesen sind eine Vielzahl von Drähten geführt, welche die Phasen eines Elektromotors bilden, dessen Teil der Stator 5 sein kann. Insbesondere stellen die Drähte Phasen dar, welche Magnetfelder zum Antrieb eines Rotors erzeugen können. Auf die Drähte wird weiter unten näher eingegangen werden.
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Die Statoranordnung 1 weist des Weiteren ein Drahtführungselement 10 auf. Das Drahtführungselement 10 ist gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgebildet.
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Der Stator 5 weist eine Stirnseite 7 auf, an welcher das Drahtführungselement 10 angebracht ist. Bei der Stirnseite 7 handelt es sich um eine Stirnseite, welche in der Darstellung von 1 dem Betrachter zugewandt ist. Die bereits erwähnten Statornuten 6 sind quer bzw. senkrecht zur Stirnseite 7 ausgerichtet.
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Das Drahtführungselement 10 ist mehrteilig aufgebaut. Dies ist vorliegend in der Art umgesetzt, dass das Drahtführungselement 10 ein erstes Teil 20, ein zweites Teil 21, ein drittes Teil 22 und ein viertes Teil 23 aufweist. Die vier Teile 20, 21, 22, 23 grenzen dabei jeweils an Flächen aneinander, welche parallel zur Stirnseite 7 sind.
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In dem Zustand, welcher in 1 dargestellt ist, sind die vier Teile 20, 21, 22, 23 bereits fest an dem Stator 5 montiert. Es sei jedoch verstanden, dass diese vor der Montage typischerweise einzelnen bzw. lose ausgeführt sind.
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Das Drahtführungselement 10 kann in vorteilhafter Weise die bereits weiter oben erwähnten Drähte, welche durch die Statornuten 6 des Stators 5 laufen, außerhalb des Stators 5 führen. Hierauf wird weiter unten näher eingegangen werden.
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2 zeigt eine Draufsicht auf das zweite Teil 21 aus 1. Dabei ist zu sehen, dass das zweite Teil 21 kreisbogensegmentförmig ausgebildet ist und sich somit der Kreisform bzw. Ringform des Stators 5 anpasst.
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Innenseitig sind in dem zweiten Teil 21 eine erste Reihe von Kanälen 30 und eine zweite Reihe von Kanälen 31 angeordnet. Diese sind in eine Richtung quer zur Papierebene von 2 durchgehend ausgeführt und sind wie gezeigt radial gegenüberliegend angeordnet. Anders ausgedrückt sind Sie immer nach innen hin offen.
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In den Kanälen 30, 31 kann das Drahtführungselement 10 Drähte, welche aus den Statornuten 6 an der Stirnseite 7 des Stators 5 hervorstehen, aufnehmen und führen. Ein Umknicken oder eine Beschädigung der Drähte werden damit vorteilhaft verhindert.
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Es sei verstanden, dass auch die anderen Teile 20, 22, 23 oder auch weitere Teile des Drahtführungselements 10 typischerweise entsprechende Kanäle haben, welche fluchtend mit den in 2 gezeigten Kanälen 30, 31 und auch fluchtend mit den Statornuten 6 ausgeführt sind. Dies ermöglicht eine Führung der entsprechenden Drähte gemeinsam durch die Kanäle 30, 31.
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Radial zwischen der ersten Reihe von Kanälen 30 und der zweiten Reihe von Kanälen 31 ist in dem zweiten Teil 21 eine Kontaktschienennut 50 ausgebildet. In dieser befindet sich eine Kontaktschiene 40. Die Kontaktschiene 40 ist dabei aus metallischem Material ausgebildet, wodurch sie eine elektrische Verbindung zwischen jeweiligen Drähten herstellen kann. Es sei verstanden, dass wenn sich entsprechende Drähte in den Kanälen 30, 31 befinden, diese durch die Kontaktschiene 40 kontaktiert werden können. Hierzu können insbesondere entsprechende Isolierungen der Drähte durchbrochen werden, so dass die Kontaktschiene 40 einen elektrischen Kontakt herstellen kann.
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3 zeigt das erste Teil 20 und das zweite Teil 21 unmittelbar übereinander. Dabei sind auch jeweilige Drähte 8 zu sehen. Bei den Drähten 8 handelt es sich um diejenigen Drähte, welche ansonsten in den Statornuten 6 des Stators 5 angeordnet sind und an der Stelle, an welcher das Drahtführungselement 10 an der Stirnseite 7 des Stators 5 angebracht ist, aus den Statornuten 6 hervorstehen.
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Wie in 3 zu sehen ist sind die Drähte 8 vorliegend jeweils zunächst paarweise angeordnet, wobei die Drähte 8 eines jeweiligen Paars unmittelbar aneinandergrenzen. Jeweils ein Paar von Drähten ist dabei in einem der Kanäle 30, 31 angeordnet.
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Zwischen den Drähten 8 bzw. zwischen zwei zu erkennenden Reihen mit jeweiligen Paaren von Drähten 8 ist eine Kontaktschiene 40 angeordnet. Wie bereits weiter oben beschrieben kann diese Kontaktschiene 40 dazu dienen, elektrische Verbindungen zwischen einzelnen der Drähte 8 herzustellen. Damit können beispielsweise mehrere Drähte auf ein gemeinsames Potential gelegt werden.
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4 zeigt das zweite Teil 21 von 2 in einem anderen Zustand. Dabei sind nicht nur das Teil 21 und die Kontaktschiene 40 zu sehen, sondern auch eine erste Anschlussleitung 41, eine zweite Anschlussleitung 42 und eine dritte Anschlussleitung 43. Die erste Anschlussleitung 41 ist dabei mit der Kontaktschiene 40 verbunden. Die beiden anderen Anschlussleitungen 42, 43 sind demgegenüber auf anderen Ebenen angeordnet und hier nur der Illustration halber dargestellt.
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Des Weiteren sind in 4 auch die Drähte 8 dargestellt, ähnlich zur Darstellung von 3.
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Mittels der ersten Anschlussleitung 41 ist es möglich, die Kontaktschiene 40 von außen zu kontaktieren. Damit kann beispielsweise ein bestimmtes Potential angelegt werden oder es kann eine Messung vorgenommen werden. Beispielsweise kann das gemeinsame Potential derjenigen Drähte 8, welche mittels der Kontaktschiene 40 zusammengeschaltet sind, an der ersten Anschlussleitung 41 gemessen werden.
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5 zeigt das dritte Teil 22 des Drahtführungselements 10 von 1. Dieses ist anders ausgeführt als die bislang dargestellten Teile 20, 21.
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Bei dem dritten Teil 22 ist nicht nur eine einzige Kontaktschienennut ausgebildet, sondern es sind vielmehr eine erste Kontaktschienennut 51 und eine zweite Kontaktschienennut 52 ausgebildet. Die beiden Kontaktschienennuten 51, 52 sind dabei durch einen Mittelsteg 53 voneinander getrennt.
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Die in 5 dargestellte Ausführung ermöglicht die Verwendung von zwei Kontaktschienen auf einer Ebene. Diese Kontaktschienen sind nicht dargestellt. Es ist jedoch ersichtlich, wie diese verlaufen können. Durch diese Ausführung können auf eine Ebene zwei voneinander unabhängige elektrische Verbindungen hergestellt werden. Derartige Verbindungen können dabei angesichts der dargestellten Verläufe der Kontaktschienennuten 51, 52 jeweils Verbindungen zwischen unterschiedlichen Drähten herstellen, welche sich in einer jeweiligen Reihe von Drähten 30, 31 wie weiter oben beschrieben befinden.
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Die 6a und 6b zeigen ein Abschlussteil 60, welches dasjenige der Teile eines Drahtführungselements 10 darstellt, welches in einem fertig montierten Zustand am weitesten entfernt von dem Stator 5 ist. Die 6a zeigt dabei eine Draufsicht, wohingegen die 6b eine untere Ansicht zeigt.
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Wie zu sehen ist weist das Abschlussteil 60 innenseitig bzw. untenseitig eine Vertiefung 61 auf. Des Weiteren weist das Abschlussteil 60 mittig eine durchgehende Einlassöffnung 62 auf. Durch die Einlassöffnung 62 kann eine Füllmasse eingefüllt werden, welche das Drahtführungselement 10 nach Abschluss seiner Ausbildung bzw. seines Anbringens an dem Stator 5 innenseitig ausfüllt. Über die Vertiefung 61 kann sich die Füllmasse gleichmäßig verteilen.
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7 zeigt das Drahtführungselement 10 kurz vor der Fertigstellung. Dabei ist zu sehen, dass zunächst insgesamt fünf Teile 20, 21, 22, 23, 24 übereinander angeordnet sind. Diese können beispielsweise jeweils so ausgebildet sein wie die Teile, welche bereits beschrieben wurden. Innerhalb dieser Teile 20, 21, 22, 23, 24 werden insbesondere die bereits erwähnten und gezeigten Drähte 8 geführt und mittels der Kontaktschienen 40 untereinander kontaktiert.
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Das an der oberen Seite abschließende Teil ist ein Abschlussteil 60, wie dies in den 6a und 6b dargestellt wurde. Dieses weist wie bereits erwähnt eine Einlassöffnung 62 auf.
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Des Weiteren weist das vierte Teil 23 seitlich eine Kontrollöffnung 63 auf. Dies ist in 7 gut zu erkennen.
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Es wird nun nachfolgend beschrieben werden, wie ein abschließender Bearbeitungsschritt das Drahtführungselement 10 mit Füllmasse auffüllen kann. Hierzu wird ein Trichter 70 verwendet, welcher unmittelbar auf die Einlassöffnung 62 aufgesetzt wird. In den Trichter 70 wird dann eine Füllmasse, vorliegend in Form eines Zwei-Komponenten-Klebers eingefüllt, welche somit durch die Einlassöffnung 62 in das Innere des Drahtführungselements 10 eintritt.
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An der Kontrollöffnung 63 kann erkannt werden, ob sich die Füllmasse ordnungsgemäß innerhalb des Drahtführungselements 10 ausbreitet. Wenn dies der Fall ist kommt die Füllmasse aus der Kontrollöffnung 63 heraus oder kann durch die Kontrollöffnung 63 beobachtet werden.
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Durch das Verfüllen mit der Füllmasse wird das Drahtführungselement 10 in einen endgültigen und dauerhaften Zustand überführt, in welchem die Drähte 8 und die Kontaktschienen 40 dauerhaft fixiert sind, Kurzschlüsse vermieden werden und eine zerstörungsfreie Demontage verhindert wird.
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Nachfolgend werden mögliche Merkmale des Vorschlages strukturiert wiedergegeben. Die nachfolgenden strukturiert wiedergegebenen Merkmale können beliebig untereinander kombiniert werden und können in beliebiger Kombination in die Ansprüche der Anmeldung aufgenommen werden. Dem Fachmann ist klar, dass sich die Erfindung bereits aus dem Gegenstand mit den wenigsten Merkmalen ergibt. Insbesondere sind nachfolgend vorteilhafte oder mögliche Ausgestaltungen, nicht jedoch die einzig möglichen Ausgestaltungen der Erfindung wiedergegeben.
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Die Erfindung umfasst:
Ein Drahtführungselement zum Führen von Drähten (8), welche an einer Stirnfläche (7) eines Stators (5) aus Statornuten (6) hervorstehen, wobei das Drahtführungselement (10) dazu ausgebildet ist, an der Stirnseite (7) des Stators (5) befestigt zu werden, und wobei das Drahtführungselement (10) eine Mehrzahl von Kanälen (30, 31) aufweist, welche dazu ausgebildet sind, jeweils einen oder mehrere Drähte (8) aufzunehmen,
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Das vorstehend erwähnte Drahtführungselement, wobei die Kanäle (30, 31) entlang eines Kreisbogensegments angeordnet sind.
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Das vorstehend erwähnte Drahtführungselement, wobei die Kanäle (30, 31) bezüglich des Kreisbogensegments radial ausgerichtet sind.
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Das vorstehend erwähnte Drahtführungselement, wobei die Kanäle (30, 31) in nur einer Reihe entlang des Kreisbogensegments angeordnet sind.
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Das vorstehend erwähnte Drahtführungselement, wobei die Kanäle (30, 31) in einer ersten Reihe und einer zweiten Reihe entlang des Kreisbogensegments angeordnet sind, wobei die Kanäle (30) der ersten Reihe radial außenliegend zu den Kanälen (31) der zweiten Reihe angeordnet sind.
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Das vorstehend erwähnte Drahtführungselement, wobei die Kanäle (30) der ersten Reihe bezüglich des Kreisbogensegments radial fluchtend sind zu den Kanälen (31) der zweiten Reihe.
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Das vorstehend erwähnte Drahtführungselement, wobei sich die Kanäle (30, 31) im montierten Zustand quer zur Stirnseite (7) des Stators (5) erstrecken.
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Das vorstehend erwähnte Drahtführungselement, wobei das Drahtführungselement (10) eine Anzahl von Ausnehmungen, Durchgangslöchern und/oder Stiften zur Befestigung am Stator (5) aufweist.
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Das vorstehend erwähnte Drahtführungselement, wobei das Drahtführungselement (10) dazu ausgebildet ist, axial bezogen auf eine Statorlängsachse am Stator (5) montiert zu werden.
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Das vorstehend erwähnte Drahtführungselement, wobei das Drahtführungselement (10) dazu ausgebildet ist, radial bezogen auf die Statorlängsachse am Stator (5) montiert zu werden.
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Das vorstehend erwähnte Drahtführungselement, wobei das Drahtführungselement (10) bezogen auf die Statorlängsachse radial in zumindest zwei Abschnitte unterteilt ist und dazu ausgebildet ist, dass zumindest ein erster Abschnitt radial von außen und zumindest ein zweiter Abschnitt radial von innen montiert wird.
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Das vorstehend erwähnte Drahtführungselement, wobei das Drahtführungselement (10) zumindest eine Kontaktschiene (40) aufweist, welche dazu ausgebildet ist, beabstandet vom Stator (5) eine Mehrzahl der in den Kanälen (30, 31) aufgenommenen Drähte (8) miteinander elektrisch zu verbinden.
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Das vorstehend erwähnte Drahtführungselement, wobei die Kontaktschiene (40) bezüglich der Statorlängsachse bzw. bezüglich des Kreisbogensegments radial innenliegend zu allen Reihen von Kanälen (30, 31), radial außenliegend zu allen Reihen von Kanälen (30, 31), oder radial zwischen der ersten Reihe und der zweiten Reihe von Kanälen (30, 31) angeordnet ist.
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Das vorstehend erwähnte Drahtführungselement, wobei das Drahtführungselement (10) in eine Mehrzahl von einzelnen, jeweils im wesentlichen gleichen Teilen (20, 21, 22, 23) aufgeteilt ist, welche im nicht montierten Zustand voneinander separat sind und im montierten Zustand zusammen die Kanäle (30, 31) ausbilden.
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Das vorstehend erwähnte Drahtführungselement, wobei die Teile (20, 21, 22, 23) im montierten Zustand an Flächen aneinandergrenzen, welche parallel zur Stirnfläche (7) des Stators sind.
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Das vorstehend erwähnte Drahtführungselement, wobei die Teile (20, 21, 22, 23) als jeweilige Kunststoffkörper ausgebildet sind oder die Teile (20, 21, 22, 23) zumindest an den Kanälen (30, 31) aus einem elektrisch isolierenden Material, insbesondere Kunststoff, ausgebildet sind, so dass jeder Kanal (30, 31) entlang einer jeweiligen Oberfläche elektrisch isoliert ist.
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Das vorstehend erwähnte Drahtführungselement, wobei die Kontaktschiene (40) auf einem der Teile (20, 21, 22, 23) aufliegt oder darin eingelegt ist.
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Das vorstehend erwähnte Drahtführungselement, wobei die Kontaktschiene (40) zwischen einem der Teile (20, 21, 22, 23) und einem weiteren der Teile (20, 21, 22, 23) eingebettet ist.
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Das vorstehend erwähnte Drahtführungselement, wobei die Kontaktschiene (40) von einem angrenzenden Teil (20, 21, 22, 23) oder von zwei angrenzenden Teilen (20, 21, 22, 23) fixiert ist.
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Das vorstehend erwähnte Drahtführungselement, wobei jedes Teil (20, 21, 22, 23) jeweils eine Mehrzahl von Kontaktschienen (40) aufnimmt.
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Das vorstehend erwähnte Drahtführungselement, wobei ein jeweiliges Teil (20, 21, 22, 23) eine jeweilige Kontaktschienennut (50) zur Aufnahme zumindest einer Kontaktschiene (40) aufweist.
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Das vorstehend erwähnte Drahtführungselement, wobei ein jeweiliges Teil (20, 21, 22, 23) zwei Kontaktschienennuten (51, 52) zur Aufnahme jeweils zumindest einer Kontaktschiene (40) aufweist, wobei die Kontaktschienennuten (51, 52) durch einen Mittelsteg (53) voneinander getrennt sind.
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Das vorstehend erwähnte Drahtführungselement, wobei eine jeweilige Kontaktschienennut (50) oder jeweilige Kontaktschienennuten (51, 52) eines Teils (20, 21, 22, 23) bezüglich der Statorlängsachse radial zwischen der ersten Reihe und der zweiten Reihe von Kanälen (30, 31) angeordnet sind.
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Das vorstehend erwähnte Drahtführungselement, wobei unterschiedliche Kontaktschienen (40), insbesondere Kontaktschienen (40) welche auf oder in unterschiedlichen Teilen (20, 21, 22, 23) liegen, unterschiedliche Drähte (8) miteinander verbinden.
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Das vorstehend erwähnte Drahtführungselement, wobei zumindest eine Kontaktschiene (40) mittels einer Anzahl von Anschlussleitungen (41, 42, 43) von außerhalb des Drahtführungselements (10) kontaktierbar ist.
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Eine Statoranordnung, welche einen Stator (5) für einen Elektromotor mit einer Mehrzahl von Statornuten (6) und einer Stirnfläche (7) aufweist, wobei auf der Stirnfläche (7) ein Drahtführungselement (10) wie vorstehend erwähnt montiert ist.
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Die vorstehend erwähnte Statoranordnung, wobei die Kanäle (30, 31) des Drahtführungselements (10) mit einer Anzahl der Statornuten (6) fluchten.
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Die vorstehend erwähnte Statoranordnung, wobei in den Statornuten (6) eine Anzahl von Drähten (8) aufgenommen sind, welche auch in den Kanälen (30, 31) des Drahtführungselements (10) aufgenommen sind.
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Die vorstehend erwähnte Statoranordnung, wobei die Drähte (8) mittels der Kontaktschiene(n) (40) des Drahtführungselements (10) elektrisch miteinander verbunden sind.
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Die vorstehend erwähnte Statoranordnung, wobei die Statoranordnung (1) eine Anzahl von Befestigungsmitteln zur Befestigung des Drahtführungselements (10) an dem Stator (5) aufweist.
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Ein Verfahren zum Herstellen einer Statoranordnung, insbesondere einer Statoranordnung wie vorstehend erwähnt, wobei ein Drahtführungselement wie vorstehend erwähnt an einer Stirnseite eines Stators aufgebracht wird und in Statornuten des Stators befindliche, an der Stirnseite vorstehende Drähte mittels des Drahtführungselements fixiert und/oder elektrisch miteinander verbunden werden.
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Das vorstehend erwähnte Verfahren, wobei das Drahtführungselement bezüglich der Statorlängsachse axial oder radial aufgebracht wird.
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Das vorstehend erwähnte Verfahren, wobei das Drahtführungselement durch Zusammenstecken mehrerer einzelner Teile aufgebaut wird.
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Das vorstehend erwähnte Verfahren, wobei ein erstes Teil des Drahtführungselements an oder in den Stator gesteckt wird.
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Das vorstehend erwähnte Verfahren, wobei eine Anzahl von Kontaktschienen des Drahtführungselements mit jeweils zumindest zwei Drähten verschweißt wird, um diese elektrisch miteinander zu verbinden, insbesondere mittels Laserschweißen.
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Das vorstehend erwähnte Verfahren, wobei das Drahtführungselement innenseitig mit einer Füllmasse vergossen wird.
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Das vorstehend erwähnte Verfahren, wobei die Füllmasse durch eine Einlassöffnung in einem Teil des Drahtführungselements eingebracht wird.
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Das vorstehend erwähnte Verfahren, wobei die Füllmasse durch eine Kontrollöffnung in einem Teil des Drahtführungselements kontrolliert wird.
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Die jetzt mit der Anmeldung und später eingereichten Ansprüche sind ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes.
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Sollte sich hier bei näherer Prüfung, insbesondere auch des einschlägigen Standes der Technik, ergeben, dass das eine oder andere Merkmal für das Ziel der Erfindung zwar günstig, nicht aber entscheidend wichtig ist, so wird selbstverständlich schon jetzt eine Formulierung angestrebt, die ein solches Merkmal, insbesondere im Hauptanspruch, nicht mehr aufweist. Auch eine solche Unterkombination ist von der Offenbarung dieser Anmeldung abgedeckt.
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Es ist weiter zu beachten, dass die in den verschiedenen Ausführungsformen beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausgestaltungen und Varianten der Erfindung beliebig untereinander kombinierbar sind. Dabei sind einzelne oder mehrere Merkmale beliebig gegeneinander austauschbar. Diese Merkmalskombinationen sind ebenso mit offenbart.
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Die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
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Merkmale, die nur in der Beschreibung offenbart wurden oder auch Einzelmerkmale aus Ansprüchen, die eine Mehrzahl von Merkmalen umfassen, können jederzeit als von erfindungswesentlicher Bedeutung zur Abgrenzung vom Stande der Technik in den oder die unabhängigen Anspruch/Ansprüche übernommen werden, und zwar auch dann, wenn solche Merkmale im Zusammenhang mit anderen Merkmalen erwähnt wurden beziehungsweise im Zusammenhang mit anderen Merkmalen besonders günstige Ergebnisse erreichen.
